JP3000820B2 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

車両用動力伝達装置

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JP3000820B2
JP3000820B2 JP5070951A JP7095193A JP3000820B2 JP 3000820 B2 JP3000820 B2 JP 3000820B2 JP 5070951 A JP5070951 A JP 5070951A JP 7095193 A JP7095193 A JP 7095193A JP 3000820 B2 JP3000820 B2 JP 3000820B2
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雅文 西ケ谷
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トロイダル型無段変速
機を用いた車両用動力伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の動力伝達装置は、例えば実開昭
63−30656号公報に開示されている。この公報の
装置によれば、トロイダル型無段変速機の入力ディスク
が入力軸の軸上において回転力を受けるように設けら
れ、出力ディスクは入力軸の外側で同心状に配置された
筒軸と一体に形成されている。そしてこれらの入力軸及
び筒軸と平行に出力軸が配置され、前記出力ディスクか
ら筒軸に伝達された回転駆動力はギヤの噛合いを通じて
出力軸に伝達されるようになっている。なおトロイダル
型無段変速機のパワーローラから前記入力ディスクに作
用するスラスト力は、前記入力軸及びアンギュラボール
ベアリングを通じてハウジングで受けられる。また同じ
くパワーローラから前記出力ディスクに作用するスラス
ト力は、前記筒軸及び別のアンギュラボールベアリング
を通じてハウジングで受けられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この構成によれば前記
入力軸と同心状に筒軸を配置することで、トロイダル型
無段変速機のパワーローラから両ディスクに作用するス
ラスト力を、前記ハウジングに対し各アンギュラボール
ベアリングを通じて逆向きに働かせて相殺することが可
能である。しかしそのために筒軸が入力軸の外周に配置
されており、この筒軸から回転伝達を受ける前記出力軸
は必然的に入力軸及び筒軸とは別の軸線上に配置される
こととなる。この結果、平行二軸構造を採用しなければ
ならず、装置自体が大型となって重量またはコストの増
加を招くこととなる。本発明の技術的課題は、入力軸の
内側に出力軸を同心状に配置することによりトロイダル
型無段変速機のパワーローラから入力ディスク及び出力
ディスクに作用するスラスト力の相殺可能な構成を採用
しつつ、装置自体のコンパクト化及び軽量化を図ること
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の車両用動力伝達装置はつぎのように構成さ
れている。すなわち同一軸線上で相対回転するように相
対向して配置された入力ディスクと出力ディスクとが、
これら両ディスクのトロイダル面に接触して回転するパ
ワーローラを通じて動力伝達される構成のトロイダル型
無段変速機を備えた車両用動力伝達装置において、前記
両ディスクの回転軸線上に設けられて前記入力ディスク
に回転駆動力を伝達する入力軸と、前記入力軸の内側で
同心状に設けられ、前記出力ディスクの回転力が伝達さ
れる出力軸と、前記パワーローラから入力ディスクに作
用するスラスト力を前記入力軸を通じて受ける第一軸受
部と、同じくパワーローラから出力ディスクに作用する
スラスト力を前記出力軸を通じて受ける第二軸受部と、
前記入力ディスクと第一軸軸受部との間に配置されて前
記入力軸を駆動する原動機とを備えている。また同一軸
線上で相対回転するように相対向して配置された入力デ
ィスクと出力ディスクとが、これら両ディスクのトロイ
ダル面に接触して回転するパワーローラを通じて動力伝
達される構成のトロイダル型無段変速機を同一軸線上に
二組備え、かつそれぞれの入力ディスクが互いの背面を
対向させた状態で配置された車両用動力伝達装置におい
て、前記の両入力ディスクの間の回転軸線上に配置され
てこれらの両入力ディスクに回転力を伝達するようにそ
れぞれを結合した入力軸と、前記入力軸の内側で同心状
に設けられ、両無段変速機の各出力ディスクの回転力が
伝達される出力軸と、前記入力軸の軸上に配置されてこ
の入力軸を駆動する原動機とを備えた構成としてもよ
い。
【0005】
【作用】この構成によれば、前記入力軸の回転駆動力は
前記トロイダル型無段変速機の入力ディスクからパワー
ローラを通じて出力ディスクに伝達され、この出力ディ
スクの回転は前記入力軸の内側で同心状に設けられた前
記出力軸に伝達される。このように入力軸及び出力軸が
同心状に設けられることで、車両用動力伝達装置のコン
パクト化及び軽量化が実現される。一方、前記トロイダ
ル型無段変速機のパワーローラから入力ディスク及び出
力ディスクに作用するそれぞれのスラスト力を、前記第
一軸受部及び第二軸受部に対し前記入力軸及び出力軸を
通じて互いに逆向きに働かせることにより、これを相殺
することが可能となる。また二組のトロイダル型無段変
速機を備えている場合は、それぞれの入力ディスク同士
あるいは出力ディスク同士でこれらに作用するスラスト
力を相殺可能である。
【0006】
【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。 実施例1 図1に車両用動力伝達装置の上半分が断面図で表されて
いる。この図面で明らかなように本実施例の動力伝達装
置はトロイダル型無段変速機40が使用され、かつこの
動力伝達装置の入力軸10、連結軸20及び出力軸3
0,32は、無段変速機40の回転軸線上においてそれ
ぞれ同心状に設けられている。そして入力軸10が最も
外周に配置され、その内側に連結軸20が相互間の複数
箇所に設けられたローラベアリング24を介して相対回
転自在に配置されている。また連結軸20の内側には、
一方の出力軸30が相互間の複数箇所に設けられたロー
ラベアリング34を介して相対回転自在に配置されてい
る。なおこの出力軸30(以下、第一出力軸30とい
う)と他方の出力軸32(以下、第二出力軸32とい
う)とは、互い逆方向に延びて図示外のベアリングによ
り動力伝達装置のハウジング70に対してそれぞれ回転
自在に支持されているとともに、これらの両出力軸3
0,32を通じて車両の駆動輪(図示外)に回転力が伝
達されるようになっている。
【0007】前記トロイダル型無段変速機40における
入力ディスク42と対向する前記入力軸10の端部には
ローデイングカム14が固定されている。このローディ
ングカム14と入力ディスク42との相対向面は周方向
に連続するカム面となっていて、これらの間には保持プ
レート15に回転自在に支持されたローディングローラ
16が介在されている。したがって入力軸10と共にロ
ーディングカム14が回転することによりローディング
ローラ16を通じて前記入力ディスク42、つまり無段
変速機40に対する軸方向の押付け力が発生し、かつ入
力軸10の回転が入力ディスク42に伝達される。一
方、無段変速機40の出力ディスク44は前記入力ディ
スク42と同一軸線上で相対回転するように相対向して
配置されているとともに、前記連結軸20の端部に回転
伝達可能に結合されている。
【0008】前記入力ディスク42及び出力ディスク4
4は、それぞれ円弧状のトロイダル面43,45を有
し、これらのトロイダル面43,45で囲まれるトロイ
ダルキャビティ内には複数個(図面では一個だけ開示)
のパワーローラ46が配置されている。このパワーロー
ラ46は両ディスク42,44のトロイダル面43,4
5に接触してピボット軸47の軸線回りに回転するとと
もに、図示外のトラニオンの制御により傾斜させれるよ
うになっている。そして前記ローディングカム14によ
る軸方向の押付け力に基づき、周知のように入力ディス
ク42の回転がパワーローラ46を通じて出力ディスク
44に伝達され、その伝達比(変速比)はパワーローラ
46の傾斜によって変更される。
【0009】前記入力軸10において前記ローディング
カム14と反対側の端部は、アンギュラボールベアリン
グ12を通じて前記ハウジング70に支持されている。
また前記連結軸20において前記出力ディスク44と反
対側の端部は、アンギュラボールベアリング22を通じ
て同じくハウジング70に支持されている。前記パワー
ローラ46から入力ディスク42及び出力ディスク44
に作用するそれぞれのスラスト力は、入力軸10及び連
結軸20からそれぞれのアンギュラボールベアリング1
2,22を通じて前記ハウジング70に逆向きに働いて
受けられることとなる。なお入力軸10のアンギュラボ
ールベアリング12とハウジング70とにより入力ディ
スク42に作用するスラスト力を受ける第一軸受部が構
成され、連結軸20のアンギュラボールベアリング22
とハウジング70とにより出力ディスク44に作用する
スラスト力を受ける第二軸受部が構成されている。前記
入力軸10の軸上には、前記ローディングカム14とア
ンギュラボールベアリング12とのほぼ中間位置におい
て原動機として使用したモーター17が配置され、この
モーター17によって入力軸10が回転駆動されるよう
になっている。このモーター17のカバー18と入力軸
10とは、ボールベアリング19により相対回転可能に
なっている。
【0010】前記連結軸20におけるアンギュラボール
ベアリング22の側の端部にはプラネタリギヤセットに
よる減速機構50が構成されている。この減速機構50
は、連結軸20の外周に形成されたサンギヤ51、前記
ハウジング70に形成されたリングギヤ52、これらの
間に配置されてそれぞれに噛合っている複数個(図面で
は一個だけ開示)のプラネタリギヤ53及びこれらのプ
ラネタリギヤ53を回転自在に支持したキャリア54に
よって構成されている。この減速機構50においては、
入力側である前記サンギヤ51の回転が出力側である前
記キャリア54に減速して伝達されることとなる。
【0011】また前記減速機構50の隣接箇所にはダブ
ルピニオン形式のプラネタリギヤセットを用いた動力分
配機構(ディファレンシャル機構)60が構成されてい
る。この動力分配機構60は、前記第二出力軸32の外
周に形成されたサンギヤ61、前記減速機構50のキャ
リア54と一体に形成されたリングギヤ62、これらの
間に配置された複数個(図面では一個だけ開示)のプラ
ネタリギヤ63及びこれらのプラネタリギヤ63を回転
自在に支持したキャリア64により構成され、このキャ
リア64が前記第一出力軸30に結合されている。なお
各プラネタリギヤ63は前記サンギヤ61に噛合ってい
るとともに、図示外のピニオンを通じて前記リングギヤ
62に噛合っている。この動力分配機構60においては
入力側である前記リングギヤ62の回転が、出力側であ
る前記キャリア64及びサンギヤ61を通じて第一出力
軸30及び第二出力軸32に分配される。
【0012】つぎに前記のように構成された動力伝達装
置の作用について説明する。まず前記モーター17の駆
動力による入力軸10の回転は前記トロイダル型無段変
速機40の入力ディスク42に伝達される。この入力デ
ィスク42の回転は前述したようにパワーローラ46を
通じて出力ディスク44に伝えられ、この出力ディスク
44から前記連結軸20に回転が伝達される。そして連
結軸20の回転は前記減速機構50により減速されて前
記動力分配機構60に伝達され、この動力分配機構60
において第一出力軸30及び第二出力軸32に回転が分
配される。ただし入力軸10の回転を前記動力分配機構
60で二方向へ配分する必要がない場合は、前記連結軸
20が出力軸となってその回転が減速機構50のキャリ
ア54から出力され、この減速機構50も不要のときに
は連結軸20からそのまま回転が出力される。
【0013】また前記の動力伝達時において前記トロイ
ダル型無段変速機40のパワーローラ46から入力ディ
スク42及び出力ディスク44に作用するそれぞれのス
ラスト力はほぼ同じ大きさで、かつすでに説明したよう
にハウジング70に対し前記の両アンギュラボールベア
リング12,22を通じて互いに逆向きに働く。したが
ってこれらのスラスト力は互いに相殺され、ハウジング
70に過大な負荷が作用しないこととなる。
【0014】実施例2 図2に実施例2における動力伝達装置の上半分が断面図
で示されている。この図面で明らかなように本実施例で
は、前記実施例1のトロイダル型無段変速機40と前記
の両アンギュラボールベアリング12,22との配置
が、前記モーター17を境として入替えられている。当
然、この実施例2においても実施例1と同様の機能が得
られる。したがって図2において実施例1と同一もしく
は均等な部材には図1と同一符号を付して重複する説明
は省略する。なおつぎに説明する実施例3についても同
様の考えで重複する説明は省略する。
【0015】実施例3 図3に実施例3における動力伝達装置の上半分が断面図
で示されている。この図面で明らかなように本実施例で
は、例えば実施例2の位置に配置されているアンギュラ
ボールベアリング12,22に代えて第二のトロイダル
型無段変速機80が設けられている。そしてトロイダル
型無段変速機40の入力ディスク42と第二のトロイダ
ル型無段変速機80の入力ディスク82とは、互いの背
面を対向させた状態で配置されている。また入力軸10
は両入力ディスク42,82に対してそれぞれ回転伝達
可能に結合されている。一方、連結軸20は両無段変速
機40,80のそれぞれの出力ディスク44,84に対
して回転伝達可能に結合されている。したがってこの実
施例3によれば、両無段変速機40,80のパワーロー
ラ46,86からそれぞれの入力ディスク42,82及
び出力ディスク44,84に作用するスラスト力は、各
無段変速機40,80の入力ディスク42,82同士あ
るいは出力ディスク44,84同士で相殺される。なお
この実施例3においても入力軸10の回転を動力分配機
構60で二方向へ配分する必要がない場合は、連結軸2
0が出力軸となる。
【0016】
【発明の効果】このように本発明は、トロイダル型無段
変速機のパワーローラから入力ディスク及び出力ディス
クに作用するスラスト力を相殺する構成を採用できるに
もかかわらず、入力軸及び出力軸を同心状に配置できる
ため、車両用動力伝達装置のコンパクト化及び軽量化を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用動力伝達装置の上半分を表した断面図で
ある。
【図2】実施例2における動力伝達装置の上半分を表し
た断面図である。
【図3】実施例3における動力伝達装置の上半分を表し
た断面図である。
【符号の説明】
10 入力軸 20 出力軸 17 原動機(モーター) 40 トロイダル型無段変速機 80 トロイダル型無段変速機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−26316(JP,A) 特開 昭62−233556(JP,A) 特開 昭62−147159(JP,A) 特開 昭48−21063(JP,A) 実開 平6−45147(JP,U) 実開 平6−6788(JP,U) 実開 平2−116058(JP,U) 特公 昭42−15842(JP,B1) 特許70956(JP,C2) 特許65432(JP,C2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 15/38,37/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一軸線上で相対回転するように相対向
    して配置された入力ディスクと出力ディスクとが、これ
    ら両ディスクのトロイダル面に接触して回転するパワー
    ローラを通じて動力伝達される構成のトロイダル型無段
    変速機を備えた車両用動力伝達装置において、 前記両ディスクの回転軸線上に設けられて前記入力ディ
    スクに回転駆動力を伝達する入力軸と、 前記入力軸の内側で同心状に設けられ、前記出力ディス
    クの回転力が伝達される出力軸と、 前記パワーローラから入力ディスクに作用するスラスト
    力を前記入力軸を通じて受ける第一軸受部と、 同じくパワーローラから出力ディスクに作用するスラス
    ト力を前記出力軸を通じて受ける第二軸受部と、 前記入力ディスクと第一軸軸受部との間に配置されて前
    記入力軸を駆動する原動機と、 を備えていることを特徴とした車両用動力伝達装置。
  2. 【請求項2】 同一軸線上で相対回転するように相対向
    して配置された入力ディスクと出力ディスクとが、これ
    ら両ディスクのトロイダル面に接触して回転するパワー
    ローラを通じて動力伝達される構成のトロイダル型無段
    変速機を同一軸線上に二組備え、かつそれぞれの入力デ
    ィスクが互いの背面を対向させた状態で配置された車両
    用動力伝達装置において、 前記の両入力ディスクの間の回転軸線上に配置されてこ
    れらの両入力ディスクに回転力を伝達するようにそれぞ
    れを結合した入力軸と、 前記入力軸の内側で同心状に設けられ、両無段変速機の
    各出力ディスクの回転力が伝達される出力軸と、 前記入力軸の軸上に配置されてこの入力軸を駆動する原
    動機と、 を備えていることを特徴とした車両用動力伝達装置。
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